Более пяти лет я занимаюсь инновациями, развитием энергетических систем и систем автоматизации для применения в автономных системах. И в последние годы применение этих технологий для космической отрасли становится всё более актуальным. После участия в различных мероприятиях и сессиях, посвящённых коммерческому космосу, я решил провести исследование потенциала развития космической отрасли, опираясь современные технические решения.
Активный рост числа проектов и сервисов с применением технологий BigData, нейросетей и ИИ, предиктивной аналитики, а также увеличение числа малых спутников и их группировок, ведёт к тому, что это может создать новое направление ИТ-индустрии — SpaceIT.
SpaceIT будет опираться на наиболее перспективные технологии:
Серийное производство спутников и космических аппаратов различного назначения, оснащённые достаточной вычислительной мощностью. Цифровое проектирование, моделирование и расчёт компонентов и систем (один из ярких примеров компания - SpaceX).
Регулярные пуски ракет различной мощности, что кратно снижает стоимость вывода на орбиту и облегчает доступ к космосу для коммерческих компаний и частных лиц.
Системы лазерной связи и навигации для дальней связи.
Автономные космические аппараты (например, космические буксиры) и роверы.
Оптимизированные вычислительные модели и алгоритмы, технологии распределённых вычислений для работы на спутниках и космических аппаратах.
Новые материалы для различных систем (защитные, теплоотводящие, etc).
Электронная компонентная база (в том числе радиационно-стойкая), увеличивающая производительность и время работы оборудования в космосе. Недорогие и простые сенсоры.
Новые алгоритмы нейросетей и ИИ, обучаемые для работы с распределёнными логистическими системами (управление роем дронов на большой площади).
Технологии автономного производства (роботизация, аддитивные технологии, новые технологии обработки материалов, etc).
Исходя из этого выводим основные технические решения SpaceIT, которые приведут к прорыву в освоении околоземного пространства и Солнечной системы в ближайшие десять лет.
Мультифункциональные автономные тяжёлые платформы с постоянным энергоснабжением от 50 кВт, оснащённые защищёнными модулями с серверным оборудованием, а также с универсальными (типизированными) разъёмами и протоколами обмена данными. Общие стандарты для всех систем космических аппаратов для совместимости различных узлов и конструктивов. Модульная система позволит регулярно обновлять сервера для ремонтов и модернизации.
Сеть связи, навигации и управления космическим движением на базе ИИ. Создание единой системы диспетчеризации космического движения в пространстве Земля-Луна с интеграцией всех участников программ освоения космоса. Создание автоматизированных транспортных сетей. Системы лазерной связи и высокоточные системы позиционирования. Станции определения положения в пространстве с использованием трехмерной системы координат (космическая и лунная навигация). Дистанционное управление дронами-спутниками и роверами операторами с Земли для выполнения сложных задач.
Сеть сбора, хранения и передачи данных в космосе. Экстерриториальный принцип доступа к информации, ускорение обработки данных для применения в космосе. Верифицированная система расчётов с применением технологий блокчейн. Орбитальные дата-центры, дата-центры на Луне и космических станциях. Радиационно-стойкие электронные компоненты. Развитие направления фотонных процессоров.
Создание автоматизированных производств в космосе под управлением ИИ. Биотехнологии, новые фармпрепараты, печать биоматериалов, сверхпроводимость, магнитная левитация, автоматические фабрики и роботизированные системы добычи полезных ископаемых, роботизированные верфи с применением аддитивных технологий (3Д печать конструкций и в потенциале строительство космических кораблей в условиях микрогравитации), автономные роверы и комбайны.
Весь современный прогресс в космической отрасли опирается на цифровые технологии. Именно они позволили кратно ускорить расчёты и проверку гипотез. Новые продукты на базе ИИ и BigData позволят нам идти выше низких орбит и осваивать всю Солнечную систему. И, по моему мнению, Индустрия 6.0 появится именно в космосе.
